人教版高中物理必修一 第3章 第1节 重力与弹力 (Word版含答案)

人教版高中物理必修一 第3章 第1节 重力与弹力
一、单项选择题（共6小题；共24分）
1. 某同学利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹力 与弹簧伸长量 的关系。在实验过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧自身质量可忽略不计。根据实验数据，他作出了 图象，如图乙所示，据此可知
A. 弹簧的劲度系数
B. 弹簧的弹力 跟弹簧的长度成正比
C. 弹簧的弹力 跟弹簧伸长量 成正比
D. 弹簧的弹力 跟弹簧伸长量 成反比
2. 关于重力的说法，正确的是
A. 重力就是地球对物体的吸引力
B. 只有静止的物体才受到重力作用
C. 同一物体在地球上无论向上或向下运动，都受到重力
D. 物体只有在向下运动时才受到重力作用
3. 关于下列四幅图中的弹力说法正确的是
A. 甲图中，由于书的形变，对桌面产生向下的弹力
B. 乙图中，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 跟弹簧的长度 成正比
C. 丙图中，碗对筷子的弹力沿筷子斜向上，如图中箭头所示
D. 丁图中，绳的拉力沿着绳而指向绳拉伸的方向
4. 建筑工地上有三根木头堆放在水平地面上，现工人将另一根木头 搁在上面，便于将木头 锯断，关于木头 在支撑点 、 处受到的弹力的方向，下面哪个图是正确的
A. B.
C. D.
5. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 的斜面上，杆的另一端固定一个重为 的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力
A. 大小为 ，方向平行于斜面向上 B. 大小为 ，方向平行于斜面向上
C. 大小为 ，方向垂直于斜面向上 D. 大小为 ，方向竖直向上
6. 如图所示，一根弹簧，其自由端 在未悬挂重物时指针正对刻度 ，在弹簧限度内，当挂上 重物时指针正对刻度 ，若要指针正对刻度 应挂重物的重力为
A. B.
C. D. 因 值不知无法计算
二、双项选择题（共3小题；共12分）
7. 如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动.根据图中所给信息和所学知识可以得出的结论是
A. 物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B. 重力的方向总是垂直向下的
C. 物体重心的位置与物体形状和质量分布有关
D. 物体只有重心受重力作用，其他部分不受重力作用
8. 在“探究弹力与弹簧伸长量关系”的实验中，下列说法中错误的是
A. 测量弹簧原长时应将弹簧平放于水平桌面
B. 弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近
C. 在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内
D. 若误将弹簧总长作为横坐标，弹力作为纵坐标，得到 图象，则根据该图象无法得出弹簧的劲度系数
9. 如图所示，是探究某根弹簧的伸长量 与所受拉力 之间的关系图，下列说法中正确的是
A. 弹簧的劲度系数是
B. 弹簧的劲度系数是
C. 当弹簧受 的拉力作用时，弹簧的伸长量为
D. 当弹簧伸长为 时，弹簧产生的拉力是
三、多项选择题（共2小题；共8分）
10. 如图甲所示，一个弹簧一端定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象，则下列判断正确的是
A. 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B. 弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比
C. 该弹簧的劲度系数是
D. 该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
11. 如果地面上物体所受重力都消失了，可能出现的现象是
A. 江河的水不会向下流动 B. 纸片和石块皆可悬浮在空中
C. 天不会下雨 D. 所有物体的质量都消失
四、解答题（共1小题；共13分）
12. 用金属丝制成的线材（如钢丝、钢筋）受到拉力会伸长。 世纪英国物理学家胡克发现：金属丝或金属杆在弹性限度内它伸长的长度与拉力成正比，这就是著名的胡克定律，这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现有一根用新材料制成的金属杆，长为 ，横截面积为 ，设计要求它受到拉力后伸长的长度不超过原长的 ，问最大拉力可为多大 由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，但可以选用同种材料制成的样品进行测试，通过测试取得数据如下：
（1）测试结果表明线材受拉力作用后其伸长量与材料的长度成 比，与材料的横截面积成 比。
（2）上述金属杆能承受的最大拉力为 。
五、实验题（共1小题；共6分）
13. 以下是一位同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
（1）下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来： 。
、以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据 对应的点，并用平滑的曲线连接起来
、记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度
、将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
、依次在弹簧下端挂上 个、 个、 个、 个、 钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码
、以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式
、解释函数表达式中常数的物理意义
（2）如表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：
① 写出弹力 关于弹簧伸长量 的函数表达式（ 用 作单位）： 。
② 函数表达式中常数的物理意义： 。
答案
第一部分
1. C
【解析】依据作出的图象过原点，可知弹簧的弹力 跟弹簧伸长量 成正比；图象的斜率表示劲度系数的大小，由此可得 ，故C正确，A、B、D错误。
2. C
【解析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是引力的一个分力，不能说重力就是地球对物体的吸引力，故A错误；静止的物体和运动的物体都受到重力作用，故B错误；物体受到的重力与物体的运动方向无关，同一物体在地球上无论向什么方向运动，都受到重力，故C正确，D错误。
3. A
【解析】 为桌面受到的压力，是由于书的形变，对桌面产生的向下的弹力，故A正确；由胡克定律可知，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 跟弹簧的形变量成正比，故B错误；碗对筷子的弹力应垂直该处碗的切面斜向上，即沿接触点与碗心的连线向上，故C错误；绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，故D错误。
4. C
【解析】 处受到的支持力与地面垂直，向上，即竖直向上； 处受到的支持力与木头 垂直，向上，不是竖直向上，则C正确，A、B、D错误。
5. D
【解析】小球受重力和杆的支持力（弹力）作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与小球重力等大、反向，故D正确。
6. A
【解析】弹簧的自由端 未悬挂重物时，指针正对刻度 ，当挂上 重物时，指针正对刻度 ，则弹力 ，弹簧伸长为 。指针正对刻度 时，弹簧伸长为 。根据胡克定律 得 ，解得 ，即所挂重物的重力为 。
第二部分
7. A， C
【解析】重力作用在物体的各部分，重心是物体所受重力的等效作用点，A正确，D错误；
重力的方向总是竖直向下的，B错误；
物体的形状和质量分布影响物体的重心位置，C正确.
8. A， D
【解析】为消除弹簧自重的影响，应将弹簧竖直悬挂后测弹簧的原长，故A错误；弹簧竖直悬挂于铁架台的横梁上，刻度尺应竖直固定在弹簧附近，故B正确；在弹簧下端挂钩码时，不能挂太多钩码，以保证弹簧处于弹性限度内，故C正确；将弹簧总长作为横坐标，弹簧弹力作为纵坐标，图线的斜率等于弹簧的劲度系数，故D错误。
9. B， C
【解析】由图读出 时，弹簧的拉力 ，由胡克定律 得，，故A错误，B正确；
由图读出，当弹簧受 的拉力作用时，弹簧的伸长量为 ，故C正确；
由图读出，当弹簧伸长为 时，弹簧产生的拉力是 ，故D错误。
第三部分
10. B， C， D
【解析】由图知弹簧产生的弹力和弹簧长度的形变量成正比，故A错误；
弹簧长度的增加量即形变量的增量，由 得 ，故B正确；
，C正确；
弹簧的劲度系数 是由弹簧本身的因素决定的，与弹力 的大小和弹簧形变量 的大小无关，D正确。
11. A， B， C
【解析】江河中水的流动、纸片和石块下落、雨滴下落都是重力引起的，而物体的质量与物体所受重力无关，它表示物体所含物质的多少，故A、B、C均正确，D错误。
第四部分
12. （1） 正；反
【解析】由题表可知：
①当受到的拉力 、横截面积 一定时，伸长量 与样品长度 成正比；
②当受到的拉力 、样品长度 一定时，伸长量 与横截面积 成反比；
③当样品长度 、横截面积 一定时，伸长量 与受到的拉力 成正比。
由①②的结论可知，线材受拉力作用后其伸长量与材料的长度成正比，与横截面积成反比。
（2）
【解析】由①②③三个结论，可知 与 、 、 之间存在一定的比例关系，设比例系数为 ，则有 。代入题表数据解得：
由题意知：待测金属杆承受最大拉力时，其伸长量为原来的 ，即 ，此时 ，，代入上面的公式
解得 。
第五部分
13. （1）
【解析】按实验操作的先后顺序，步骤为 。
（2） ①
【解析】，得 。
② 弹簧的劲度系数
【解析】常数表示弹簧的劲度系数。
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